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原來這些就是氦鎘激光器的結(jié)構(gòu)特性
更新時(shí)間:2020-02-12瀏覽:2470次
   氦鎘激光器是一種金屬蒸氣離子激光器。其中產(chǎn)生激光躍遷的是鎘離子(Cd+),氦氣(He)作為輔助氣體。它與氦氖激光器類似,可以在直流放電的條件下連續(xù)工作。它比氦氖激光有更高的輸出功率(一般為幾十毫瓦),發(fā)射波長較短,為441.6nm(藍(lán)紫色)和325nm(紫外),因此,是一種更適用于光敏材料曝光和全息印刷制版的較理想的光源。

  該結(jié)構(gòu)特性:
 
  激光管用硬料玻璃或石英玻璃制作。陽極為直徑2mm的鎢桿,陰極為鋁質(zhì)圓筒狀,毛細(xì)管長60-2500px,孔徑為1.5-3mm。
 
  陽附近有一鎘池,內(nèi)裝有光譜純金屬鎘。鎘在室溫下為固體,熔點(diǎn)321℃,在真空中升華溫度為164℃。通過熱源可使金屬鎘升華成蒸氣。陽極與鎘池之間有一電泳限制段,用以阻止鎘蒸氣擴(kuò)散到陽,避免污染窗片。
 
  固態(tài)鎘在真空中加熱到164℃時(shí),即升華為蒸氣。鎘蒸氣*地從鎘池向放電管擴(kuò)散。隨著鎘池溫度的升高,鎘蒸氣密度越來越大。在放電區(qū)域,鎘原子被氦亞穩(wěn)態(tài)原子電離并激發(fā)。在電場作用下,(Cd+)從陽極向陰極流動(dòng),這個(gè)過程稱為電泳效應(yīng)。為使Cd+在電泳傳輸過程中,不致冷凝在毛細(xì)管內(nèi)壁上,毛細(xì)管內(nèi)壁的溫度須高于鎘蒸氣的冷凝溫度,一般使用外套管結(jié)構(gòu),依靠放電加熱作用(因放電流大于60mA),即可使放電管溫度保持在鎘的冷凝溫度以上。通過放電區(qū)以后,鎘蒸氣便凝結(jié)在溫度較低的管殼上,以防止金屬蒸氣污染窗片。一般He-Cd激光器在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),鎘蒸氣從陽極向陰極的流動(dòng)速度約為1-2mg/h。
 
  激光器一般為全外腔結(jié)構(gòu),便于更換反射鏡,既能產(chǎn)生441.6nm的激光,又能產(chǎn)生325nm的激光。氦鎘激光器的激發(fā)機(jī)理,普遍認(rèn)為是彭寧效應(yīng)所致。He亞穩(wěn)態(tài)原子的能量約為20ev,而Cd的電離電位為8.99ev,鎘原子很容易通過與亞穩(wěn)態(tài)氦原子的碰撞而被電離,同時(shí)被激發(fā)成激發(fā)態(tài)鎘離子(Cd+)。
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